DP500046 IPv6过渡技术原理

DP500046IPv6过渡技术原理,ISSUE1.0,前言,在IPv4Internet向IPv6Internet过渡的初期，IPv4网络已被大量部署，而IPv6网络只是散布在世界各地的一些孤岛。故而需要一些技术实现IPv6孤岛之间的互联以及IPv4节点和IPv6节点之间的互通。本课程旨在探讨IPv6一些常用的过渡技术。,Page1,参考资料,RFC2529:TransitionofIPv6overIPv4DomainswithoutExplicitTunnelsRFC4214:Intra-SiteAutomaticTunnelAddressingProtocol（ISATAP）RFC3056:6to4Tunnel,IPv4pathMTU-201280bytes,Yes,Encapsulate;DF=0;,No,TheresultingIPv4packetmightbefragmentedbytheIPv4layerontheencapsulatororbysomeroutersalongtheIPv4path.,No,Packet(IPv4pathMTU-20),Yes,SendICMPv6“packettoobig”withMTU=(IPv4pathMTU-20);,No,Encapsulate;DF=1;,Droppacket,Droppacket,Page23,IPv6overIPv4手动隧道,发送NUD(NeighborUnreachabilityDetection)探测报文检测手动隧道是否失败。手动隧道没有链路层地址NeighborDiscovery报文的发送方在报文中不包含源链路层地址和目的链路层地址。NeighborDiscovery报文的接收方忽略NeighborDiscovery报文中源链路层地址和目的链路层地址字段的内容,IPv6overIPv4手动隧道上的邻居发现,Page24,内容介绍,第2章IPv6共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道,Page25,Page26,IPv6overIPv4GRE隧道,IPv6overIPv4GRE隧道封装格式,IPv4Header0 x2f,GREHeader0 x86dd,TransportLayerHeader,Data,IPv6Header,TransportLayerHeader,Data,IPv6Header,IPv6overIPv4GRE隧道,GRE作为承载协议，IPv6作为乘客协议。手动配置，静态制定隧道源和目的IPv4地址。GRE报文头校验。隧道关键字验证。,IPv6overIPv4GRE隧道特点,Page27,内容介绍,第2章IPv6共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道,Page28,IPv6overIPv4自动隧道,从被隧道传送的IPv6数据包中的IPv4兼容的IPv6地址中获取隧道的端点地址数据包目的地址为IPv4兼容地址时，数据包通过隧道发送；目的地址为本地地址，即是给自己或相同链路上的邻居的，则不通过隧道发送。,IPv6overIPv4自动隧道原理,IPv4Network,Dual-stackRouter,Dual-stackRouter,IPv6Network,IPv6Network,IPv4address:192.168.99.1IPv6address:192.168.99.1,IPv4address:192.168.30.1IPv6address:192.168.30.1,IPv6,IPv6Host,IPv6Host,Page29,IPv6overIPv4自动隧道,一个IPv4兼容地址包括一个96字节的全0前缀，加上32位的IPv4地址。,IPv4兼容IPv6地址,0:0:0:0:0:0IPv4Address,96-bits,32-bits,Page30,IPv6overIPv4自动隧道,优点：配置简单缺点：该隧道只能转发发往隧道终点的数据包，因此不能用于转发地址空间限制扩展性限制,IPv6overIPv4自动隧道特点,Page31,内容介绍,第2章IPv6共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道,Page32,IPv6overIPv46to4隧道,集手动隧道和自动隧道的优点于一身。6to4地址任一IPv6孤岛都使用其全网唯一的IPv4地址构造自己的IPv6地址前缀。自动建立隧道每个IPv6孤岛的出口路由器都可以从IPv6目的地址中获得隧道终点的IPv4地址，隧道的构造过程可以自动进行。,IPv6overIPv46to4隧道原理,Page33,IPv6overIPv46to4隧道,6to4地址,2002:IPv4地址:/486to4地址的网络前缀有64位,前48位（2002:a.b.c.d）由分配给路由器上的IPv4地址决定，用户不能改变；后16位由用户自己定义的。,FP001,3-bits,TLA0000000000010,13-bits,IPv4Address,32-bits,SLAID,16-bits,PortID,64-bits,Page34,IPv6overIPv46to4隧道,IPv4Network,6to4Router,6to4Router,6to4地址规划,IPv66to4Network,IPv66to4Network,Page35,IPv6overIPv46to4隧道,IPv4Network,IPv66to4Network,6to4Router,6to4Router,Host1:2002:8a0e:55d2:1:230:65ff:fe2c:9a6,Host2:2002:4172:a85b:1:20a:95ff:fe8b:3cba,LocalTunnelEndpoint=138.14.85.210,RemoteTunnelEndpoint=65.114.168.91,IPv6,6to4隧道原理,IPv66to4Network,Page36,内容介绍,第2章IPv6共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道,Page37,IPv6overIPv46to4中继,如何实现6to4网络和纯IPv6网络（本真IPv6网络）的互连呢？,6to4中继6to4边缘路由器上配置一条缺省路由指向6to4中继,IPv4Network,6to4Relay,IPv66to4Network,IPv6Network,6to4Router,IPv6,Page38,内容介绍,第2章IPv6共存技术第1节IPv6-IPv4双栈技术第2节IPv6常用隧道技术第3节IPv6overIPv4手动隧道第4节IPv6overIPv4GRE隧道第5节IPv6overIPv4自动隧道第6节IPv6overIPv46to4隧道第7节IPv6overIPv46to4中继第8节IPv6overIPv4ISATAP隧道,Page39,IPv6overIPv4ISATAP隧道,Intra-SiteAutomaticTunnelAddressingProtocol适用于主机到路由器，路由器到主机，主机到主机,IPv6overIPv4ISATAP隧道应用范围,IPv4Network,IPv6Network,ISATAPRouter,IPv6Host,IPv6Host,IPv4address:192.168.4.1Link-Localaddress:Fe80:5efe:c0a8:0401ISATAPaddress:3ffe:b00:ffff:5efe:c0a8:0401,IPv4address:192.168.3.1Link-Localaddress:Fe80:5efe:c0a8:0301ISATAPaddress:3ffe:b00:ffff:5efe:c0a8:0301,IPv4address:192.168.2.1Link-Localaddress:Fe80:5efe:c0a8:0201ISATAPaddress:3ffe:b00:ffff:5efe:c0a8:0201,IPv6,IPv6,Page40,IPv6overIPv4ISATAP隧道,ISATAP接口定位器（ISATAPInterfacesLocator）每个ISATAP接口配置一组定位器（Locator）该定位器组（LocatorSet）中存放的是一个Site的IPv4地址和接口的映射关系。每个ISATAP接口定位器组不能跨越多个Site。,IPv6overIPv4ISATAP隧道地址要求,Page41,IPv6overIPv4ISATAP隧道,ISATAP接口标识（InterfaceIdentifier）ISATAP接口根据自己locatorset中的IPv4地址生成ISATAP接口标识ModifiedEUI-64(RFC3513)24-bitIANAOUI(00-00-5E)+8-bit(0 xFE)+32-bitIPv4Address,IPv6overIPv4ISATAP隧道地址要求（续）,000000ug000000000101111011111110XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,1,16,32,64,24,IANAOUI,IPv4Address,FE,0000:5efe:xxxx:xxxx,Page42,IPv6overIPv4ISATAP隧道,ISATAP接口链路本地地址(Link-localISATAPaddress)ISATAP接口根据ISATAP接口标识生成ISATAP接口链路本地地址。ISATAP接口链路本地地址由ISATAP接口标识前面增补FE80:0构成。（RFC2462）,IPv6overIPv4ISATAP隧道地址要求（续）,FE80:5efe:xxxx:xxxx,Page43,IPv6overIPv4ISATAP隧道,ISATAP地址(ISATAPaddress)IPv6单播地址匹配ISATAP接口当前链路上的前缀(on-linkprefix)包含ISATAP接口标识,IPv6overIPv4ISATAP隧道地址要求（续）,2001:5efe:xxxx:xxxx,Page44,IPv6overIPv4ISATAP隧道,接口IPv4地址192.168.2.1ISATAP接口标识如何表示？ISATAP接口链路地址如何表示？ISATAP地址如何标识？,Page45,IPv6overIPv4ISATAP隧道,IPv6overIPv4ISATAP隧道地址自动配置,ISATAPRouter,ISATAPHost,IPv4,ISATAPTunnel,IPv6,Prefix:3000:/64,1.1.1.1Fe80:5efe:0101:0101,2.2.2.2Fe80:5efe:0202:0202,RouterSolicitationIpv4source:1.1.1.1Ipv4destination:2.2.2.2Ipv6source:fe80:5efe:0101:0101Ipv6destination:ff02:2,RouterAdvertisementIpv4source:2.2.2.2Ipv4destination:1.1.1.1Ipv6source:fe80:5efe:0202:0202Ipv6destination:fe80:5efe:0101:0101ISTAPprefix:3000:/64,Page46,IPv6overIPv4ISATAP隧道,ISATAP主机为每个ISATAP接口维护的信息PRL(PotentialRouterList)定时器代表路由器advertisingISATAP接口的IPv4地址ISATAP接口与邻居发现相关的时间变量PrlRefreshInterval初始化完成后PRL刷新的时间间隔MinRouterSolicitInterval同一个advertisingISATAP接口发送RouterSolicitationmessage的最小时间间隔,IPv6overIPv4ISATAP隧道邻居发现,Page47,IPv6overIPv4ISATAP隧道,邻居不可达检测地址解析完成后，主机发送NeighborSolicitationmessage确认邻居可达性。,IPv6overIPv4ISATAP隧道邻居发现（续）,NS,NA,ISATAPTunnel,ISATAPHost,ISATAPRouter,IPv4Network,IPv6Network,Page48,IPv6overIPv4ISATAP隧道,遵循RFC4213（配置隧道）封装ISATAP地址映射为链路层地址解封装当ISATAP节点收到IPv4协议字段为41的数据包不属于配置的隧道接口时，它会检查该数据包的IPv4目的地址和到达接口是否匹配ISATAP接口定位器组中的定位器。,IPv6overIPv4ISATAP自动隧道,Page49,内容介绍,第1章IPv6过渡技术简介第2章IPv6/IPv4共存技术第3章IPv6/IPv4互访技术,Page50,NAT-PT基本概念,NAT-PT：NetworkAddressTranslation-ProtocolTranslation网络地址转换协议，实现报文的IPv6地址和IPv4地址之间的相互转换用于IPv6单协议网络节点和IPv4单协议网络节点间的通信。,NAT-PT应用范围,IPv6Network,IPv4Network,NAT-PTRouter,IPv6-onlyHost,IPv4-onlyHost,Page51,内容介绍,第3章IPv6/IPv4互访技术第1节静态NAT-PT第2节动态NAT-PT第3节DNS-ALGNAT-PT,Page52,静态NAT-PT,IPv6Network,IPv4Network,NAT-PTRouter,IPv6-onlyHost,IPv4-onlyHost,静态NAT-PT原理,NAT-PTprefix:3ffe:b00:yyyy:yyyy:/96,3ffe:aaaa:bbbb:1:1,192.168.30.1,SrcAddr3ffe:aaaa:bbbb:1:1,DestAddr3ffe:b00:yyyy:yyyy:a,SrcAddr192.168.99.2,DestAddr192.168.30.1,NAT-PTtranslation,A,C,Page53,内容介绍,第3章IPv6/IPv4互访技术第1节静态NAT-PT第2节动态NAT-PT第3节DNS-ALGNAT-PT,Page54,动态NAT-PT,IPv6Network,IPv4Network,NAT-PTRouter,IPv6-onlyHost,IPv4-onlyHost,动态NAT-PT原理,3ffe:aaaa:bbbb:1:1,192.168.30.1,NAT-PTIPv4addresspool10.21.8.1-10.21.8.10,B,D,Page55,内容介绍,第3章IPv6/IPv4互访技术第1节静态NAT-PT